SU726549A1 - Оптико-электронное устройство охранной сигнализации - Google Patents

Description

(54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ

СИГНАЛИЗАЦИИ

да-, .тактовый распределитель и формирователь кода синхронизацииуа на приемной стороне - полосовой фильтр, селектор кода синхронизации, узел восстановлени  такта и счетного кода, распределитель ка 1алов, индикатор наличи  кода синхронизации. В каждый блок приема оптического излучени  введены два синхронных ключа и оконечный усилитель. На передающей стороне генератор соединен с узлом выделени  стробовИ счетйого , один выход которого соединен с первыми входами формировател  кода синхронизации и тактового распределител , первый выход которого соединен со вторым входом формировател  кода синхрони зации . Другие .выходы узла выделени  стробов и счетного кода соединены с соответствующими входами Тактового распределител , остальные выходы которого соединены с усилител ми тока соответствующих излучателей. Выход Формировател  кода синхронизации через линии св зи соединен с полосовым фильтром. Выход полосового фильтра соединен с селектором кода сйнхройизации , первый выход которого соединен с индикатором нйличи  кода синхронизации и первым входом распределител  каналов. Второй выход селектора кода синхронизации соединен с узлом воестановлени  такта и счетного кода, выходы которого соединены с соответствующими входами распределител  каналов Выход усилител  с автоматической регулировкой усилени  соединен с первым входом первого синхронного ключа, который соединен со вторым входом усилител  с автоматической регулировкой усилени  и через оконечный усилитель с первым входом второго синхронного ключа. Вторые входы первого и второго синхронных ключей соединены с соответствующим выходом распределител  каналоё. Выход второго синхронного ключа соединен с соответствующим входом узлаобработки и выдачи сигнала тревоги.

В описании дан пример работы устройства с применением фазо-импульснс го кода модул ции оптических каналов с. соответствук  ей синхронизацией Колонок зазлучателей, и фотоприемников (возможен и другой способ кодировани  информационных каналов устройства). - --- Г

На фиг. 1 приведена структурна  схеи передающей сторошл устройства; на фиг. 2 - структурна  схема приемной стороны устройства; на фиг. 3 временные диаграммы, по сн ющие рабо ту передающей стороны устройства; на фиг. 4. - временные диаграммрз, по сн ющие работу колонки фотоприемников,

Устройство дл  охранной сигнализации содержит передающую 1 и приемную 2 стороны, соединенте те межлу с;г)бой . двухпроводной линией св зи 3 и опти|чески св занные между собой,и оптические каналы 4, Излучатели 5, установлены на передающей стороне 1, фотоприемники 6 - на приемной стороне 2.

На передающей стороне размещены задающий генератор 7, узел выделени  стробов и счетного кода 8, тактовый распределитель 9 и формирователькода синхргонизации 10. Каждый излучатель 5 содержит усилитель тока 11, излуча юсций .диод 12 и линзу 13.

На приемной стороне размещены полосовой фильтр 14, селектор кода син- . хронизации 15, узел восстановлени  такта и счетного кода 16, распреде- . литель каналов 17, индикатор наличи  кода синхронизации 18, узел обработки и выдачи сигнала тревоги 19 и четыре блока приема оптическогО излучени  20.Блок 20 содержит первый синхронный ключ 21, оконечный усилитель 22, второй синхронный ключ 23 и фотоприемник б, содержащий линзу 24, собирающую излучение на фотодиод 25, который соединенчерез предварительный усилитель 26 с усилителем 27 с автоматической регулировкой усилени .

Устройство работает следующим обра ЗОМ..

ИК-излучение от излучателей 5 проходит через охран емое пространство и при отсутствии преп тствий в .охран емой зоне достигает соответствующих фотоприемников 6, создава  оптические каналы 4. При этом устройство находитс  в дежурном режиме охраны и не выдает сигнала тревоги),

При по влении в охран емой зоне нарушител  или любого другого непрозрачного объекта один или несколько лучей прерываютс , и устройство выдает сигнал тревоги, например, на пульт центрального наблюдени  или с помощью местной сигнализации.

Помехозащищенность каждого приемоусилительного тракта оТ засветки его фотоприемников соседними лучами достигаетс  путем раздельного функционировани , излучателей по заданному закону с соответствукицим переключением приемо-усилительных трактов.

Claims (2)

1. В колонке излучателей 5 задающий Генератор 7 формирует пр моугольные импульсы частотой, например, 100 кгц, (фиг, 3,а), которые подаютс  на вход узла выделени стробов и счетного кода 8, где формируютс  стробирующие импульсы (в данном случае длительностью 10 МКС с периодомследовани  125 МКС, фиг. 3,5) и параллельный счетный код каждого из каналов . (фиг. 36,г,9;). Стробируквдие импульсы подаютс  на стробирующий вход формировател  кода синхронизации 10 и на один из входов распределител  9, на другие входы которого одновременно поступает параллельный счетный код 5 каждого из каналов. На канальных вы1ходах распределител  9 присутствуют импульсы длительностью 10 мкс сдвинутые один относительно другого на врем  125 МКС и имеющие в своем канале период следовани  500 мкс (фиг. Зж, ) . Усилитель тока 11 служит дл  пропускани  импульса тока через диод 12 на врем  присутстви  на его входе канального импульса от распределител  9. Так как диод 12 высвечиваетс  прак тически безынерционно. то кажднй излучатель 5 излучает импульсы, длитель ность и частота следовани  которых.та же, что и у импульсов на канальнвлх выходах распределител  9 (фиг, 3w, j, Тактовый импульс распределител  9 подаетс  на соответствующий вход формировател  кода синхронизации ib. В данном случае он совпадает по фазе и длительности с одним из канальных импульсов, которому присваиваетс , например, первый номер. С выхода формировател  10 в линию св зи 3 поступает код синхронизации, временна  ди аграмма которого показана на фиг. 3,л ( в данном примере в устройстве приманен амплитудно-временной код синхронизации , передаваемый по линии св зи 3). Длительность каждого импульса определ ет врем  строСЗировани  соответствующего канала. При этсм импульсы меньшей амплитуды несут информацию о количестве каналов, а импульсы большей амплитуды - о длительности такта. Из-за наличи  электромагнитных на,водок и помех от промышленной сети, радиостанций и т. д. на вход колонки фотоприемникрв с линии св зи 3 поступают искаженные импульсы кода синхронизации , примерный вид которых показан на фиг. 3,U. В колойке фотоприемников импульсы кода синхронизации проход т через фильтр 14, настроенный по полосе пропускани  дл  данного кода синхронизации , после чего (фиг. 4 ,а ) , поступают на вход селектора кода синхронизации 15, откуда разделенные по амплитудному признаку снимаютс  стробирующие импульсы (фиг. 4,6) и тактовые импуль ::ы (фиг. 4,fe) . Тактовые импульсы поступают на тактовый вход узла восстановлени  такта и счетного кода 16, ко торый с приходом каждого тактового импульса устанавливаетс  в начальное положение, что устран ет возможные сбои синхронизации, произошедшие за врем  такта из-за случайных помех, и обеспечивает быстрый выход устройства На нормальный режим работы при его включении./ Так как в блоке приема оптического излучени  20 каждого канала происходи расширение прин того фотодиодом 25 им пульса ИК-излуче и , то дл  увеличени . соотношени  сигнал/иг М возможно удлинёние стробирующих импульсов, например , до 15 мкс (фиг. 4,6) в селекторе кода синхронизации 15. Стробирующие импульсы подаютс  одновремейно на узел восстановлени  такта -и счетного кода 16, на распределитель каналов 17 и на индикатор наличи  кода синхронизации 18, световой индикатор которого сигнализирует о поступлении кода синхронизации. В узле восстановлени  такта и счетного кода 16 стробирующие импульсы используютс  дл  переключени  каналов, а в распределителе каналов 17 ими определ етс  дли- тельность включений каждого канала. Канальные выходы распределител  каналов 17 подключены к двум синхрон-, ным ключам 21 и 23 .каждого приема оптического излучени . При этом временные ди&граммы выходных напр жений распределител  каналов 17 полностью.совпадают с временнь(ми диаграммами выходных напр жений распределител  9 (фиг. 3w, g,u,W) , чем достигаетс  синхронное включение в работу соответствую1цего блока приема оптического излучени  20 при функционировании соответствующего излучател  5. Работа всех блоков приема оптического излучени  20 идентична. Например, на первый блок 20 подаетс  синхроимпульс , вырабатываемыйв момент прихода тактового импульса по линии св зи 3 (фиг. 4,6). Это означает, что вЫход первого канала распределител  каналов 17 соединен с ключами 21 и 23 блока 20. Оптический канал собираетс  лин ,зой 24, преобразуетс  в электрический сигнал фотодиодом 25 и усилител ми |22 и 27. Так как в дежурном режиме работы между передающей 1 и приемной .2 сторонами нет непрозрачных преп тствий , то на фотоприемник 6 попадают оптич:еские сигналы от всех излучателей 5 примерно с рйвной интенсивностью , а на выходе усилител  27 присутствуют напр жени , временные диаграммы которых показаны на фиг. 4,Ь. При этсм от импульсов напр жени  соседних каналов необходимо, избавитьс . В противном случае они будут воздействовать йа амплитудный детектор данного канала, как его собственные. Эту задачу -выполн ет первый синхронный ключ 21, на выходе которого присутствует напр жение, показанное на фиг, 4,9. Это напр жение подаетс  на вход управлени  коэффициентом усилени  усилител  27 и на усилитель 22. При этсм регулировка коэффициента усилени  усилител  27 осуществл етс  только по амплитуде выходного напр жени  данного канала, что приводит к установлению собственного коэффициента усилени  в каждом блоке приема оптического излучени , что повьпиает помехбзащшценность и надежность устройства . Усилитель 22 усил й5вае т напр жение, пбст /пающее с ключа 21 и благодар  тШу, что на выходе усилител  27 псщр ШШгШЖвтдм:5№у (1т Ш вап  жёни , примерно равный порогу ораб тьшани  узла обработки и йВДачи сиг нала тревоги 19 i создаетс  запас по сигналу, который равен коэффициенту усилени  усилител  22. Этот запас йеобхрдИМ дл  того, чтобы устройство tfe выдавало ложный сигнал тревоги прй реЭййХ локальных изменени х оптической плотности среды, котоЕЯые могу прбйгйГбДйть , например, при дожде снеге, тумане. На ключ 23 поступает напр жение с выхода усилител  22, (см, фиг. 4,е). Между рабочими импульсами первого канйна присутствуют импульсы от со Гёда:йх кайал-ш , которые могут проходить через ключ 21 из-за его неидеаданости и усиливатьс  усилителем 22 Если-коэффициент усилени  этого уси ЯйтёЛ  составл ет, например , окрло ста, то импульсы соседних каналов уси ливаютс  до уровн , близкого к порогу срабатывани  узла обработки и выдачи сигнала тревоги. 19, и это может вновь (несмотр  на наличие ключа 21) привес - -Й--к--пё-йв ЛёНию ложн ог о сиг на ла трев оги , ,. ,. Дл  тГбШшёни  помехозащищенности канала.за усилителем 22 установлен второй синхронный ключ 23, при сниже нйй ейгнала с выхода .которого ниже з данного уровн  Unop (фиг. 4,) устрой efBo выдает сигнал тревоги. . .Натурные испытани  опытного образ ца устройства на периметре в услови  открытого воздуха показали, что уст . ройство имеет дальность действи  более 200 м при динамическом диапазо не работы (превышении величины рабочего сргнала над rtoporoM срабатывани ) более 100, полную независимость работы каждого луча устройства и сохран ет работоспособность при дожде, с,неге, тумане и т. п. При этом устройство работает стабильно и без про пусков вьщает сигнал тревоги при пересгечёний нарушителем как одного, так одновременно нескольких лучей. При использовании 1000 штук устройств в год ожидаемый экономический эффект составит не менее 100000 р. Формула изрбретенй  Оптик.о-электронное устройство дл  Охранной.сигнализации/содержащее на передающей стороне задающий генерато и излучатели, каждый из которых опти чески св зан с размещенныг1 на приемной стороне фотоприемником соответст вующего блока приема оптического изпучени ,, в каждом из которых выход фотоприемника св зан с последовательно соединенными предварительным усилителем и усилителем с автоматической регулировкой усилени , узел обработки и выдачи сигналов тревоги, отличающеес  тем, что, с целью повышени  дальности действи  и надежности устройства, на его передающей стороне введены узел выделени  стробов и счетного кода, тактовый распределитель и формирователь кода синхронизации , на приемной стороне введены полосовой- фиЛьтр, селектор кода син- хронизации, узел восстановлени  такта и счетного кода, распределитель каналов , индикатор наличи  кода синхронизации , в каждый блок приема оптического излучени  введены два синхрбнных ключа И оконечный усилитель, на передающей стороне генератор соединен с узлом выделени  стробов счетного кода, один выход которого сЬединен с первыми входами форми зовател  кода с:инхронизации и тактового распределител , первый выхоц которого соединен со вторым входом формировател  кода синхронизации, другие выходы узла выделени  стробов и счетного кода соединены с соответствук)щими входами тактового распределител , другие выходы которого соединены с соответствующими излучател ми, выход формировател  кода синхронизации через линию св зи, соединен с полосовым фильтром , выход полосового фильтра соединен с селектором йода синхронизации, первый выход которого соединен с индикатором наличиЯ кода синхронизации и первым входом распределител  каналов , второй выход селектора кода синхронизации соединен с узлом восстановлени  такта и счетного кода, выходы, которого соединены с соответствующими входами распределител  каналов, выход усилител  с автсжлатической регулировкой усилени  соединен с первым входом первого синхронного ключа, который соединен со вторым входом усилител  с автоматической регулировкой усилени  и-через оконечный усилитель с первым входом второго синхронного ключа, вторые, входы первого и второго синхронных ключей соединены с соответствующим выходом распределител  каналов, выход второго синхронного клича соединен с соответствующим вхр-дом узла обработки и выдачи сигнала тревоги. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 1Ф 3.742.222 кл. 250-209, 26.06.73. ,
2. 2.Патент США, 3.970.846, кл. 250-221, 20.07.6 (прототип).

   726549